濕噴技術(shù)在半坡隧道錨噴襯砌施工中的應(yīng)用

PAGE1PAGE1濕噴技術(shù)在半坡隧道錨噴襯砌施工中的應(yīng)用

摘要：本文介紹紹了濕噴技術(shù)術(shù)在陽涉鐵路路二期工程半半坡隧道的具具體應(yīng)用，并并根據(jù)濕噴技技術(shù)在半坡隧隧道的具體應(yīng)應(yīng)用情況總結(jié)結(jié)出濕噴技術(shù)術(shù)的施工方法法和施工措施施。關(guān)鍵詞：隧道濕濕噴技術(shù)施工工實(shí)踐

1前言目前我國大部分分隧道新奧法法施工的初期期支護(hù)廣泛普普通的干式噴噴射混凝土施施工工藝，施施工工藝簡單單，設(shè)備簡陋陋，存在粉塵塵污染嚴(yán)重、混混凝土強(qiáng)度低低、回彈量大大的三大技術(shù)術(shù)難題長期困困擾著人們。濕噴混凝土作為為隧道初期支支護(hù)，乃至永永久支護(hù)的結(jié)結(jié)構(gòu)，在國外外已廣泛采用用。我單位在在秦嶺隧道（18.5kkm）和長梁山山隧道（12.7kkm）施工中，對對濕噴混凝土土施工工藝及及相關(guān)技術(shù)進(jìn)進(jìn)行了研究和和應(yīng)用，獲得得可靠的數(shù)據(jù)據(jù)和參數(shù)，并并在幾條鐵路路和公路隧道道施工中推廣廣使用，取得得了較好的效效果和經(jīng)濟(jì)效效益。陽涉鐵路二期工工程半坡1#、2#隧道按復(fù)合合式襯砌（洞洞口段）和錨錨噴襯砌設(shè)計(jì)計(jì)，其中錨噴噴襯砌設(shè)計(jì)為為8cm厚噴混凝土土，占隧道長長度的70%以上，是該該隧道永久支支護(hù)之一。隧隧道洞頂?shù)刭|(zhì)質(zhì)狀況為石英英巖夾砂巖夾夾薄層頁巖：：肉紅色為主主，夾有紫紅紅色條帶，巖巖質(zhì)堅(jiān)硬，性性脆，硅質(zhì)膠膠結(jié)為主，鐵鐵質(zhì)膠接次之之，中細(xì)粒結(jié)結(jié)構(gòu)中至原層層狀，斜交層層及波痕發(fā)育育，分化頗重重；節(jié)理發(fā)育育，間距0..1～0.5m密閉閉型為主，局局部為新開，寬寬1～5mm，部分分內(nèi)部由土充充填，節(jié)理延延續(xù)性好，錘錘擊易沿結(jié)理理面，層理面面開裂，砂巖巖中夾有層厚厚0.1～0.2m厚的的砂質(zhì)頁巖。上述地質(zhì)因素引起了我們高度重視，噴射砼質(zhì)量好壞及生產(chǎn)效率高低是直接影響半坡隧道工程進(jìn)度、安全質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的重要因素之一，施工除采取加強(qiáng)系統(tǒng)錨桿施做外，噴射混凝土選用濕噴混凝土工藝，并建立濕噴混凝土工藝線，保證了錨噴襯砌的施工質(zhì)量。濕噴施工工藝2.1濕噴工藝藝流程將滿足要求的水水泥、砂、骨骨料、水、減減水劑按配合合比（根據(jù)混混凝土和易性性（坍落度8～15cm）和混凝土土強(qiáng)度條件進(jìn)進(jìn)行試驗(yàn)確定定）加入攪拌拌機(jī)進(jìn)行攪拌拌，攪拌好的的成品混凝土土用運(yùn)輸設(shè)備備運(yùn)至噴射現(xiàn)現(xiàn)場，并投入入濕噴機(jī)料斗斗，然后按照照濕噴機(jī)操作作規(guī)程序開機(jī)機(jī)（以TK—961型濕噴機(jī)開開機(jī)過程為例例，見下圖），以高壓風(fēng)作載體，把混凝土通過輸送管路，以“稀薄流”形式送到噴咀，與已霧化的液態(tài)速凝劑混合后噴到受噴面上，并迅速凝固形成混凝土結(jié)構(gòu)。濕噴工藝流程框框圖第一次上料（砂砂、石、水泥泥）拌合機(jī)運(yùn)輸混泥土安設(shè)調(diào)試噴射機(jī)機(jī)及管路第二次上料過篩、濾出超粒粒徑石子空壓機(jī)

用風(fēng)加壓0.3～0.665Mpa濕式砼噴射機(jī)受噴面

噴嘴

速凝劑泵速凝劑注：噴嘴到受噴噴面的距離為為0.8～1.5m2.1.1

濕噴工藝流流程要點(diǎn)⑴滿足要求的混混凝土拌和物物－－和易性性好、坍落度度8～12cm；⑵滿足要求的速速凝劑材料；；⑶按規(guī)程操作和和保養(yǎng)濕噴機(jī)機(jī)；⑷系統(tǒng)風(fēng)壓≥00.5MPaa，風(fēng)量≥10m3/min，工作風(fēng)壓壓風(fēng)量優(yōu)化控控制；⑸噴嘴（距離、角角度）優(yōu)化控控制。2.1.2

濕噴機(jī)操作作過程框圖

添加速凝劑

設(shè)定動(dòng)壓力

接風(fēng)水管路

接噴管、速凝劑劑、吸水管

檢查轉(zhuǎn)子、振動(dòng)動(dòng)器、計(jì)量泵泵埋順砼管子檢查電壓加入半料斗砂漿漿將砂漿轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)子子腔和氣料混混合物

開速凝劑輔助風(fēng)風(fēng)

緩慢打開主風(fēng)閥閥啟動(dòng)速凝劑計(jì)量量泵啟動(dòng)主電機(jī)啟動(dòng)振動(dòng)器在料斗中加入砼砼

TK—961型型濕噴機(jī)開機(jī)機(jī)過程濕噴機(jī)噴射作業(yè)業(yè)技術(shù)要點(diǎn)⑴嚴(yán)格按以下順順序操作，打打開速凝劑輔輔助風(fēng)→緩慢打開主主風(fēng)閥送風(fēng)→啟動(dòng)速凝劑劑計(jì)量泵的主主電機(jī)振動(dòng)器器→向料斗加料料；⑵開機(jī)后注意觀觀察風(fēng)壓，起起始風(fēng)壓大于于或等于0.5Mppa才能開機(jī)操操作，并據(jù)噴噴頭出料情況況調(diào)整風(fēng)壓，邊邊墻工作風(fēng)壓壓應(yīng)控制在0.3～0.5Mppa之間,拱部控制在0.4～0.65MMpa之間；⑶供料應(yīng)連續(xù)均均勻，料斗內(nèi)內(nèi)應(yīng)有足夠的的存料并及時(shí)時(shí)清除粒徑大大于15mm振動(dòng)篩上的的粗集料；⑷噴頭與受噴面面盡量垂直，保保持0.8～2m的距離，對對掛有鋼筋網(wǎng)網(wǎng)的受噴面，噴噴頭略傾斜，距距離相對減少少；⑸噴頭應(yīng)均勻地地按螺旋軌跡跡，分區(qū)段，一一般不超過6m，自上而下下，一圈壓半半圈，緩慢移移動(dòng)，每圈直直徑15～20cm。若受噴面面不平，應(yīng)先先噴凹坑找平平；⑹停機(jī)嚴(yán)格按以以下順序操作作：關(guān)主電機(jī)、振動(dòng)動(dòng)電機(jī)，關(guān)速速凝劑計(jì)量泵泵，關(guān)主風(fēng)閥閥，用水清洗洗速凝劑管路路，通知噴射射手將噴嘴從從受噴面移開開，依次打開開主風(fēng)閥、計(jì)計(jì)量泵電機(jī)、主主電機(jī)，清洗洗氣料混合倉倉和砼管路，然然后關(guān)閉主風(fēng)風(fēng)閥、計(jì)量泵泵、速凝劑輔輔助風(fēng)。3濕噴混凝凝土配合比的的確定及噴料料選用3.1原材材料的選用：：⑴水泥：采用用525或425普通硅酸鹽鹽水泥，每立立方米混凝土土水泥用量450kg。⑵砂：以中砂砂為宜。⑶碎石：最大大粒徑在15mm以下。⑷減水劑：要要求噴混凝土土的坍落度較較大，容易使使噴混凝土固固后產(chǎn)生“干裂”現(xiàn)象，導(dǎo)致致支護(hù)能力的的下降。在拌拌混凝土?xí)r加加入高效減水水劑（用后摻摻法），在同同樣坍落度時(shí)時(shí)減水率大于于12％，減水劑劑的摻量一般般為水泥重量量的0.4～0.6%。⑸速凝劑：速速凝劑的品質(zhì)質(zhì)好壞關(guān)系到到噴混凝土?xí)r時(shí)回彈量的大大小、初期強(qiáng)強(qiáng)度的增長幅幅度及后期強(qiáng)強(qiáng)度的損失。TK-9661濕噴機(jī)需要要采用液態(tài)速速凝劑（鋁酸酸鹽系列），初初凝時(shí)間1～4min，終終凝劑時(shí)間2～10min，根據(jù)據(jù)摻量的多少少（水泥重量量的3～5％）調(diào)整凝凝結(jié)時(shí)間。速速凝劑的后期期強(qiáng)度保存率率應(yīng)大于90％。該類產(chǎn)產(chǎn)品一般有強(qiáng)強(qiáng)堿性，使用用時(shí)應(yīng)注意防防護(hù)。3.2配合比比的確定噴混凝土配合比比的確定應(yīng)滿滿足以下要求求：⑴噴層的強(qiáng)度度達(dá)到要求值值，特別是初初期強(qiáng)度要高高。⑵粘附性較好好，回彈量小小，噴層密實(shí)實(shí)。⑶粉塵少。⑷不易發(fā)生堵堵塞管道現(xiàn)象象。噴混凝土水泥：：砂：石=1：1.8～2.2：1.4～2，砂率為45～55％，水灰比比為0.4～0.5。4機(jī)具配備備序號(hào)名稱型號(hào)臺(tái)數(shù)說明1混凝土攪拌機(jī)JS350以上上1～2初、復(fù)噴同時(shí)作作業(yè)用2臺(tái)2混凝土噴射機(jī)TK-9611～2初、復(fù)噴同時(shí)作作業(yè)用2臺(tái)3機(jī)械手瑞典斯的代內(nèi)脫脫1用于復(fù)噴4砼輸送罐車GTB—Ⅱ2～3視攪拌機(jī)距工作作面的距離而而定5集料盤自制，容量1..5立方米16電動(dòng)空壓機(jī)12m3５人員配備備濕噴機(jī)司機(jī)需經(jīng)經(jīng)專門培訓(xùn)，持持證上崗，正正常情況下人人員配備如下下表：序號(hào)工作部位工作內(nèi)容人數(shù)（人）1后倉供應(yīng)砂22供碎石43供水泥14拌合砼（機(jī)械）15前倉操作濕噴機(jī)16噴射砼噴射手27進(jìn)料28

合計(jì)136濕噴綜合合效益分析通過長梁山隧道道和半坡隧道道施工實(shí)踐表表明，濕噴具具有以下幾個(gè)個(gè)方面的效益益：1.宏觀綜合效效益濕噴效益主要體體現(xiàn)在提高效效率、加快進(jìn)進(jìn)度、降低成成本、保證施施工安全等宏宏觀綜合效益益方面。采用用濕噴混凝土土，強(qiáng)化初期期支護(hù)后，可可在軟弱圍巖巖地層條件實(shí)實(shí)現(xiàn)全斷面開開挖技術(shù)。2.經(jīng)濟(jì)效益：：⑴設(shè)備購置：每每臺(tái)濕噴機(jī)較較干噴機(jī)貴10萬元，若每每臺(tái)按混凝土土計(jì)5000m3，則設(shè)備購購置費(fèi)高出20元/m3。⑵材料消耗：根根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料料，結(jié)合板、噴噴咀、鋼襯板板、噴射管的的消耗攤?cè)雵妵娀炷林杏?jì)計(jì)成本34.1元/m3與干（潮）相相比基本持平平。濕噴使用的液態(tài)態(tài)速凝劑較干干（潮）噴高高約80元/m3。以上兩項(xiàng)濕較干干（潮）噴高高出約100元/m3。⑶減少回彈量約約20％，若噴混混凝土單價(jià)按按600元/m3計(jì)，則可減減少損失120元/m3，同時(shí)因回回彈量的減少少縮短作業(yè)時(shí)時(shí)間，加快了了生產(chǎn)進(jìn)度。由此可見濕噴僅僅降低回彈節(jié)節(jié)約材料一項(xiàng)項(xiàng)就可抵消設(shè)設(shè)備購置和液液態(tài)速凝劑材材料消耗所產(chǎn)產(chǎn)生的價(jià)差并并有盈余。3.社會(huì)效益：：隧道作業(yè)人員以以患矽肺病者者最多，給職職工造成終身身痛苦，也給給企業(yè)和社會(huì)會(huì)帶來額外的的經(jīng)濟(jì)支出。而而隧道作業(yè)以以噴混凝土粉粉塵最多，危危害最大。濕濕噴粉塵小，在在咀旁的粉塵塵量僅是干（潮潮）噴粉塵量量的1/6，改善了了作業(yè)環(huán)境，大大幅度減少了了職業(yè)病的病病源。水灰比得到控制制，保證了初初期支護(hù)的強(qiáng)強(qiáng)度質(zhì)量，提提高了洞內(nèi)施施工的安全度度，這對軟弱弱圍巖的施工工更為重要。4.速度效益⑴回彈率的減少少，相當(dāng)于又又間接地提高高了生產(chǎn)效率率，減少了隧隧道作業(yè)的循循環(huán)時(shí)間，為為隧道的快速速施工創(chuàng)造了了條件。⑵濕噴一次噴層層厚，可以減減少達(dá)到設(shè)計(jì)計(jì)噴層厚度的的次數(shù)，簡化化工序從而提提高施工進(jìn)度度。⑶濕噴機(jī)本身生生產(chǎn)率高，同同時(shí)濕噴機(jī)塑塑性混凝土為為緊方，而干干噴混凝土為為松方，兩者者之間有15%以上的體積積差。5.質(zhì)量和安全全效益濕噴混凝土強(qiáng)度度從水灰比、拌拌和及速凝劑劑添加等方面面都能按配合合比設(shè)計(jì)要求求進(jìn)行計(jì)量，得得到了控制和和保證。而且且一次噴層厚厚度比干（潮潮）噴大幅度度提高，客觀觀上容易達(dá)到到設(shè)計(jì)要求噴噴層厚度。由由于從噴射混混凝土強(qiáng)度和和噴層厚度兩兩方面得到了了可靠保證，從從而提高了支支護(hù)質(zhì)量，確確保了隧道施施工安全。7結(jié)束語⑴噴砼采用濕噴噴作業(yè)嚴(yán)格遵遵循工藝規(guī)程程操作，其產(chǎn)